Dairesel delik içeren öngerilmeli fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden oluşan şerit plakların sonlu elemanlar yöntemi ile statik analizi
Static anaysis of fgm pre-stressed plate-strip contained circular hole with fem
- Tez No: 688141
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜLKÜ YEŞİL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Matematik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 194
Özet
Bu tez kapsamında fonksiyonel derecelendirilmiş (FD) malzemeden yapılmış, karşılıklı iki kenarından basit mesnetli şerit-plağın yapısında dairesel formda delik içermesi ve/veya içermemesi durumları ile yapı elemanı malzemesinin öngerilme içermesi ve/veya öngerilme içermemesi durumlarında farklı dış yükler altında yapısında oluşan gerilme ve yer değiştirme değerleri, düzlem şekil değiştirme kabulü altında incelenmiştir. İncelemelerde FD şerit-plak malzemesine ait Young Modülünün koordinat eksenleri doğrultusunda değişimi polinom fonksiyon olarak seçilmiş ancak, Poisson oranı ile malzeme yoğunluğunun sabit olduğu kabul edilmiştir. Young modülünün koordinata bağlı değişimi, tek serbestlik dereceli olacak şekilde seçilerek, farklı fonksiyonlar için farklı problemler incelenmiştir. Yapı elemanının öngerilmesiz olması durumuna ait matematiksel modelleme Lineer Elastisite Teorisi'nin kesin denklemleri yardımıyla; öngerilmeli olması durumuna ait matematiksel modelleme Lineerize Edilmiş Üç Boyutlu Elastisite Teorisi (LEÜBET) yardımıyla modellenmiştir. Ele alınan sınır değer problemlerinin çözümü, Sonlu Elemanlar Yöntemi kullanılarak sayısal olarak yapılmıştır. Tez beş bölüm ve kaynaklardan oluşmaktadır. Birinci bölümde, literatür özeti ve tezin amacı verilmiştir. İkinci bölümde, matematiksel modellemede kullanılan Lineerize edilmiş 3 boyutlu elastisite teorisi hakkında bilgilendirme yapılmıştır. Üçüncü bölümde, fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden yapılmış süreksizlik içermeyen şerit-plakların statik analizi incelenmiştir. Bu bölümün ilk kısmında çekme kuvveti altında şerit-plak problemi ele alınmış, FDM özellikleri farklı 2 eksen (Ox1 ve Ox2 eksenleri) boyunca değişen 2 problem incelenmiştir. Bu bölümün ikinci kısmında öngerilmeli şerit-plağın eğilmesi problemi ele alınmış, yine FDM özellikleri farklı 2 eksen (Ox1 ve Ox2 eksenleri) boyunca değişen 2 problem incelenmiştir. Ele alınan plağın, esas yükleme yapılmadan önce, yapısında öngerilmelerin olduğu ve bu öngerilmelerin, plağın karşılıklı iki kenarından etki eden düzgün yayılı eksenel kuvvet etkisinde, şerit-plağın yapısında oluştuğu kabul edilmektedir. Ele alınan öngerilmeli FD plağın üst yüzeyinde etki eden normal basınç kuvveti etkisiyle eğilmesi durumunda, plak yapısında oluşan gerilme ve yer değiştirme değerleri belirlenmiştir. Dördüncü bölümde, fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeden yapılmış içerisinde dairesel en kesitli boşluk içeren şerit-plakların statik analizi incelenmiştir. Bu bölümün ilk kısmında, karşılıklı iki kenarından etki eden eksenel çekme kuvveti altında dairesel delik içeren şerit-plak problemi ele alınmış, FDM özellikleri farklı 2 eksen (Ox1 ve Ox2 eksenleri) boyunca değişen 2 problem incelenmiştir. Bu bölümün ikinci kısmında dairesel formda delik içeren öngerilmeli şerit-plağın, üst yüzeyine etki eden normal basınç kuvveti etkisiyle eğilmesi problemi ele alınmış, FDM özellikleri farklı 2 eksen (Ox1 ve Ox2 eksenleri) boyunca değişen 2 problem incelenmiştir. Ele alınan plağın, esas yükleme yapılmadan önce, yapısında öngerilmelerin olduğu ve bu öngerilmelerin, plağın karşılıklı iki kenarından etki eden düzgün yayılı eksenel kuvvet etkisinde yapıda oluştuğu kabul edilmektedir. Ele alınan öngerilmeli FD plağın üst yüzeyinde etki eden normal basınç yükü tesiriyle eğilmesi durumunda, dairesel delik civarında oluşan kutupsal gerilme ve yer değiştirme değerleri belirlenmiştir. Beşinci bölümünde, tez çerçevesinde yapılan çalışmaların değerlendirilmesi, sonuç ve öneriler sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Within the scope of this thesis, the stress and displacement distributions of platestrip which is simply supported on two opposite ends, made from functionally graded (FG) material, contains and/or does not contain a circular hole in its structure, and in cases where the structural element material contains pre-stress and/or does not contain pre-stress under different external loads under the plane strain state assumption are investigated. In the investigations, the variation of the Young's Modulus of the FDM plate-strip in the direction of the coordinate axes is chosen as a polynomial function, but the Poisson ratio and the material density have been assumed to be constant. Different problems are investigated for different functions by choosing the coordinate dependent variation of Young's modulus with a degree of freedom. The mathematical modeling of the problem without pre-stressed state is modeled with the help of the exact equations of the Linear Elasticity Theory and the mathematical modeling of the pre-stressed state is modeled with the help of the Linearized Three-Dimensional Theory of Elasticity (TDLTE). The solution of the considered boundary value problems are obtained numerically by using the Finite Element Method. The thesis consists of five chapters and references. In the first chapter, the literature summary and the aim of the thesis are given. In the second chapter, information is given about the Linearized 3D elasticity theory which is used for the mathematical modeling of the considered problems. In the third chapter, the static analysis of FGM plate-strip without any discontunity is examined. In the first part of this chapter, the plate-strip problem under tensile force is discussed, and 2 problems with FGM properties varying along 2 axes (Ox1 and Ox2 axes) are examined. In the second part of this chapter, pre-stressed platestrip problem under bending is discussed, and 2 problems with FGM properties varying along 2 axes (Ox1 and Ox2 axes) are examined. It is assumed that there are pre-stresses in the structure before the main loading and these pre-stresses are formed in the structure of the plate-strip under the effect of a uniformly distributed axial force acting on the two opposite sides of the plate. The stress and displacement distributions of the pre-stressed FG plate structure have been determined under the influence of the normal pressure force acting on its upper surface. In the fourth chapter, the static analysis of the plate-strip made of functionally graded material containing a circular cross-sectional cavity is examined. In the first part of this section, the plate-strip problem contains a circular hole under the axial tensile force acting on its two opposite sides is discussed, and 2 problems with FGM properties varying along 2 axes (Ox1 and Ox2 axes) are examined. In the second part of this section, bending problem of the pre-stressed plate-strip with a circular hole under the influence of the normal pressure force acting on its upper surface is discussed, and 2 problems with different FGM properties along 2 axes (Ox1 and Ox2 axes) are examined. It is assumed that there are pre-stresses in the structure before the main loading, and these pre-stresses occur in the structure under the influence of a uniformly distributed axial force acting from the two opposite sides of the plate. The polar stress and displacement distributions around the circular hole are determined under the bending of the pre-stressed FG platestrip. When the considered prestressed FG plate is bent by the effect of normal pressure load acting on its upper surface, the polar stress and displacement propagations that occur around the circular hole are determined. In the fifth chapter, the evaluation of the studies carried out within the framework of the thesis, the results and suggestions are presented
Benzer Tezler
- Tek veya çift dairesel delik içeren şerit levhada gerilme yığılmasının sonlu elemanlarla incelenmesi
Investigations of the stress concentration in strip with single or double circular holes by the finite element methods (FEM)
ÜLKÜ BABUŞCU YEŞİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
MatematikYıldız Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. NAZMİYE YAHNİOĞLU
- Numerical analysis for evaluating the performance of beams with longitudinal holes
Başlık çevirisi yok
ENTESAR ALMASYABI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiAltınbaş Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNCER ÇELİK
- Structural health monitoring of frp composites using fbg sensors
Frp kompozitlerin yapısal sağlık takibinin fbg sensörler kullanılarak gerçekleştirilmesi
ERDEM AKAY
Doktora
İngilizce
2018
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. MEHMET YILDIZ
- Polifenilen sulfid (PPS) matrisli kompozitlerin tabakalar arası kayma dayanımlarının iyileştirimesi
Improvement of interlaminar shear strength of polyphenylene sulphide (PPS) matrix composites
MUSTAFA ÖZGÜR BORA
Doktora
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL CÜRGÜL
- Seçici lazer ergitme yöntemiyle metal alaşımlarında mikrokanal üretiminin deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of microchannel production in metal alloys by selective lazer melting method
HAMAID MAHMOOD KHAN
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HÜSNÜ DİRİKOLU